Hem Druva Ett astronomiskt instrument som användes av forntida sjömän. astronomiska instrument. gammalt solur

Ett astronomiskt instrument som användes av forntida sjömän. astronomiska instrument. gammalt solur

Astronomiska instrument och instrument - optiska teleskop med en mängd olika enheter och strålningsmottagare, radioteleskop, laboratoriemätinstrument och andra tekniska medel som används för att utföra och bearbeta astronomiska observationer.

Hela astronomins historia är förknippad med skapandet av nya instrument som gör det möjligt att förbättra observationsnoggrannheten, förmågan att genomföra studier av himlakroppar i de elektromagnetiska strålningsområdena (se. Elektromagnetisk strålning av himlakroppar) otillgänglig för det blotta mänskliga ögat.

Goniometriska instrument var de första som dök upp i antiken. Den äldsta av dem är gnomon, en vertikal stång som kastar solens skugga på ett horisontellt plan. Genom att känna till längden på gnomonen och skuggan kan man bestämma solens höjd över horisonten.

Kvadranter tillhör också de gamla goniometriska instrumenten. I sin enklaste form är en kvadrant en platt bräda formad som en fjärdedel av en cirkel delad i grader. En rörlig linjal med två dioptrier roterar runt dess centrum.

Utbredd i den antika astronomi var armillarsfärer - modeller av himmelssfären med dess viktigaste punkter och cirklar: polerna och världens axel, meridianen, horisonten, himmelsekvatorn och ekliptikan. I slutet av XVI-talet. De bästa astronomiska instrumenten när det gäller noggrannhet och elegans gjordes av den danske astronomen T. Brahe. Hans armillära sfärer var anpassade för att mäta både de horisontella och ekvatoriala koordinaterna för armaturerna.

En radikal förändring av metoderna för astronomiska observationer inträffade 1609, när den italienska forskaren G. Galileo använde ett teleskop för att se himlen och gjorde de första teleskopobservationerna. I förbättringen av utformningen av brytande teleskop med objektivobjektiv tillhör stor förtjänst I. Kepler.

De första teleskopen var fortfarande extremt ofullkomliga, de gav en suddig bild, färgad med en iriserande gloria.

Man försökte bli av med bristerna genom att öka längden på teleskopen. Det mest effektiva och bekväma var dock akromatiska brytande teleskop, som började tillverkas 1758 av D. Dollond i England.

1668 I. Newton byggde ett reflekterande teleskop som var fritt från många av de optiska bristerna som finns i refraktorer. Senare förbättrades detta system av teleskop av M.V. Lomonosov och ett V. Herschel. Den senare nådde särskilt stor framgång i konstruktionen av reflektorer. Gradvis ökade diametrarna på de tillverkade speglarna, V. Herschel polerade 1789 den största spegeln för sitt teleskop (122 cm i diameter). På den tiden var det världens största reflektor.

På XX-talet. spridning spegel-lins teleskop, vars mönster utvecklades av den tyske optikern B. Schmidt (1931) och den sovjetiske optikern D. D. Maksutov (1941).

1974 slutfördes konstruktionen av världens största sovjetiska spegelteleskop med en spegeldiameter på 6 m. Detta teleskop är installerat i Kaukasus - i Special Astrophysical Observatory. Möjligheterna med det nya verktyget är enorma. Redan erfarenheten av de första observationerna visade att objekt av den 25:e magnituden är tillgängliga för detta teleskop, det vill säga miljontals gånger svagare än de som observerades av Galileo i hans teleskop.

Moderna astronomiska instrument används för att mäta stjärnornas exakta positioner på himmelssfären (systematiska observationer av detta slag gör det möjligt att studera himmelkropparnas rörelser); att bestämma rörelsehastigheten för himlakroppar längs siktlinjen (radialhastigheter); att beräkna de geometriska och fysiska egenskaperna hos himlakroppar; att studera de fysiska processer som sker i olika himlakroppar; för att bestämma deras kemiska sammansättning och för många andra studier av himlaobjekt där astronomi ägnar sig åt.

Astrometriska instrument inkluderar universellt verktyg och en teodolit nära den i design; meridiancirkel, används för att sammanställa noggranna kataloger över stjärnpositioner; passage instrument, som tjänar till att exakt bestämma ögonblicken för stjärnors passage genom observationsplatsens meridian, vilket är nödvändigt för tidstjänster.

används för fotografiska observationer. astrografer.

För astrofysisk forskning, teleskop med speciella enheter designade för spektral ( objektiv prisma, astrospektrograf), fotometrisk ( astrofotometer), polarimetriska och andra observationer.

Det är möjligt att öka teleskopets penetrerande kraft genom att använda tv-teknik i observationer ( se tv-teleskop), såväl som fotomultiplikatorrör.

Instrument har skapats som gör det möjligt att observera himlakroppar i olika områden av elektromagnetisk strålning, inklusive det osynliga området. Det radioteleskop och radiointerferometrar, samt de verktyg som används i röntgenastronomi, gamma astronomi, infraröd astronomi.

För observation av vissa astronomiska föremål har speciella konstruktioner av instrument utvecklats. Dessa är solteleskop, koronograf (för observationer av solkorona), kometdetektor, meteorpatrull, satellitfotokamera(för fotografiska observationer av satelliter) och många andra.

Under astronomiska observationer serier av siffror, astrofotografier, spektrogram och annat material erhålls, som måste utsättas för laboratoriebearbetning för slutresultat. Denna bearbetning utförs med hjälp av laboratoriemätinstrument.

För att mäta positionerna för bilder av stjärnor på astrofoton och bilder av konstgjorda satelliter i förhållande till stjärnor på satellitgram, koordinera mätmaskiner. För att mäta svärtning i fotografier av himlakroppar är spektrogram mikrofotometrar.

Ett viktigt instrument som behövs för observation är astronomisk klocka.

Vid bearbetning av resultaten av astronomiska observationer används elektroniska datorer.

Avsevärt berikat vår förståelse av universum radioastronomi uppstod i början av 1930-talet. vårt århundrade. År 1943 underbyggde de sovjetiska forskarna L. I. Mandelstam och N. D. Papaleksi teoretiskt möjligheten av månens radar. Radiovågor som sänts av människan nådde månen och, reflekterade från den, återvände till jorden. 50-tal 1900-talet - en period av ovanligt snabb utveckling av radioastronomi. Varje år kom radiovågor från rymden ny fantastisk information om himlakropparnas natur.

Idag använder radioastronomi de känsligaste mottagarna och de största antennerna. Radioteleskop har trängt in i sådana djup av rymden som hittills förblir otillgängliga för konventionella optiska teleskop. Radiokosmos öppnade sig inför människan - en bild av universum i radiovågor.

Astronomiska instrument för observationer är installerade på astronomiska observatorier. För konstruktion av observatorier väljs platser med ett bra astronomiskt klimat, där antalet nätter med klar himmel är tillräckligt stort, där atmosfäriska förhållanden är gynnsamma för att få bra bilder av himlakroppar i teleskop.

Jordens atmosfär skapar betydande störningar i astronomiska observationer. Den konstanta rörelsen av luftmassor suddar ut och förstör bilden av himlakroppar, så under markförhållanden är det nödvändigt att använda teleskop med begränsad förstoring (som regel inte mer än flera hundra gånger). På grund av absorptionen av ultravioletta och de flesta infraröda våglängder av jordens atmosfär går en enorm mängd information om de föremål som är källor till dessa strålningar förlorad.

I bergen är luften renare, lugnare, och därför är förutsättningarna för att studera universum mer gynnsamma där. Av denna anledning, sedan slutet av XIX-talet. alla större astronomiska observatorier byggdes på bergstoppar eller höga platåer. År 1870 använde den franske forskaren P. Jansen en ballong för att observera solen. Sådana observationer utförs i vår tid. 1946 installerade en grupp amerikanska forskare en spektrograf på en raket och skickade den in i den övre atmosfären till en höjd av cirka 200 km. Nästa steg av transatmosfäriska observationer var skapandet av orbitala astronomiska observatorier (OAO) på konstgjorda satelliter Jorden. Sådana observatorier, i synnerhet, är de sovjetiska orbitalstationer"Honnör".

Orbital astronomiska observatorier av olika typer och syften har kommit in i praktiken av modern rymdforskning.

ASTRONOMISKA VERKTYG

Astronomiska instrument har använts sedan urminnes tider. Med början av utvecklingen av jordbruket, när det var nödvändigt att planera jordbruksarbete. För att göra detta var det nödvändigt att bestämma ögonblicken för dagjämningarna och solstånden. Samtidigt krävde den nomadiska djurhållningens behov utveckling av orienteringsmetoder. Och för detta, stjärnorna, deras rörelse studerades. Solens och månens rörelse. Ett exempel på det äldsta observatoriet är den kultastronomiska strukturen nära Ryazan. Dagjämningarna och solstånden registrerades av skuggan från solen och dess sammanträffande med vissa pelare.

Sådana strukturer byggdes överallt där de första bönderna i Aria bosatte sig. Men sådana uråldriga strukturer som Stonehenges megaliter har kommit ner till oss på bästa möjliga sätt.

Forntida astronomiska observatorium Jantar-Mantar.

I princip är enheten för dessa observatorier densamma - principen om syn, det vill säga att bestämma riktningen med två punkter. Dessa punkter var dock riktade mot horisonten. Det vill säga, de gamla observatorierna tjänade uppgifterna för kalenderkontot för dagar.

Men redan bland pastoralister, och särskilt med utvecklingen av navigation, finns det ett behov av att studera själva himlen. Så redan under de gamla östliga despoternas dagar (Sumer, Assyrien, Babylon, Egypten) uppstod principerna för systematisering av himmelska föremål. Idéerna om ekliptikan uppstår. Den är uppdelad i 12 delar. Konstellationer bildas och namn ges till dem. Och observatorier byggs. De nådde oss praktiskt taget inte, men Ulugbeks observatorium liknade dem. I själva verket är detta en båge grävd i marken, på vilken stjärnornas position bestämdes.

Ett sådant verktyg var dock värdelöst för sjömän. Det är därför handhållna astronomiska instrument dyker upp. Det är känt från historien att under det andra årtusendet f.Kr. Havsfolken anföll Egypten. Havets folk är pelasgierna, lelegerna, etruskerna och andra folk som tillhörde indoeuropéernas arier. Det vill säga våra släktingar-förfäder. De strövade fritt runt Medelhavet och Svarta havet. Och deras förmåga att navigera, inklusive solen och stjärnorna, övergick till grekerna.

Så här såg de ut: astronomiska instrument eller instrument: gnomon, armillarsfär, astrolabium, kvadrant, oktant, sextant, kronometer...

Vintage astronomiska instrument
och navigeringsverktyg

armillär sfär

Astrolabe

Gnomon

Kvadrant

Oktant Sextant marin kronometer Marin kompass

Universellt verktyg

armillär sfärdet finns en samling cirklar som visar de viktigaste bågarna himmelssfären. Den syftar till att skildra den relativa positionen ekvator, ekliptika, horisont och andra cirklar.

Astrolabe (från de grekiska orden: άστρον - luminary och λαμβάνω - jag tar), planisfären, analemma- en goniometrisk projektil som används för astronomiska och geodetiska observationer. A. användes av Hipparchus för att bestämma stjärnornas longituder och latituder. Den består av en ring, som installerades i ekliptikans plan, och en ring vinkelrät mot den, på vilken latituden för det observerade ljuset mättes, efter att instrumentets dioptrier pekade på den. På en horisontell cirkel räknades skillnaden i longituder mellan en given armatur i någon annan. I senare tider förenklades A., endast en cirkel fanns kvar i den, med hjälp av vilken navigatörer räknade stjärnornas höjd över horisonten. Denna cirkel hängdes på en ring i ett vertikalt plan, och med hjälp av en med dioptri försedd alidade observerades stjärnor, vars höjd mättes på en lem, på vilken en vernier därefter fästes. Senare började man använda teleskop i stället för dioptrier, och gradvis förbättrades A. övergick till en ny typ av instrument - teodolit, som nu används i alla de fall där viss mätnoggrannhet krävs. Inom konsten att mäta fortsätter A. att användas, där den med tillräckligt noggrann gradering låter dig mäta vinklar med en noggrannhet av bågminuter.

Gnomon(forngrekiska γνώμων - pekare) - det äldsta astronomiska instrumentet, ett vertikalt objekt (stele, kolumn, pol), som gör det möjligt att bestämma solens vinkelhöjd med den kortaste längden av dess skugga (vid middagstid).

Kvadrant(lat. quadrans, -antis, från quadrare - för att göra fyrkantig) - ett astronomiskt instrument för att bestämma armaturernas zenitala avstånd.

Oktant(i maritim verksamhet - oktan) - ett goniometriskt astronomiskt instrument. Oktantskalan är 1/8 av en cirkel. Oktanten användes inom nautisk astronomi; praktiskt taget ur bruk.

Sextant(sextan) - navigationsmätinstrument, används för att mäta höjden på en stjärna över horisonten i syfte attbestämning av de geografiska koordinaterna för det område där mätning görs.

Kvadranten, oktanten och sextanten skiljer sig bara åt i bråkdelen av cirkeln (fjärde, åttonde respektive sjätte). Förutom det är det samma enhet. En modern sextant har ett optiskt sikte.

Astronomiskt kompendium är en uppsättning små verktyg för matematiska beräkningar i ett enda fall. Det gav användaren många alternativ i ett färdigt format. Det var inte ett billigt set och indikerade uppenbarligen ägarens rikedom. Detta utarbetade stycke gjordes av James Kinwin för Robert Devereux, andre earl av Essex (1567-1601), vars armar, vapen och motto är graverade på insidan av locket. Kompendiet innehåller ett passageinstrument för att bestämma tiden på natten från stjärnorna, en lista över breddgrader, en magnetisk kompass, en lista över hamnar och hamnar, en evighetskalender och en månindikator. Kompendiet skulle kunna användas för att bestämma tiden, tidvattnets höjd i hamnar, samt kalenderberäkningar. Vi kan säga att detta är en uråldrig minidator.

Optiska instrument

En verklig revolution inom astronomi började med Galileos uppfinning av det optiska brytande teleskopet. Ordet "teleskop" är bildat från två grekiska rötter och kan översättas till ryska som "se i fjärran." Den här optiska enheten är faktiskt en kraftfull kikarsikte utformad för att observera mycket avlägsna objekt - himlakroppar. Teleskopet skapades för ungefär fyra hundra år sedan och är en slags symbol för modern vetenskap, som förkroppsligar mänsklighetens eviga önskan om kunskap. Jätteteleskop och storslagna observatorier ger ett betydande bidrag till utvecklingen av hela vetenskapsområden som ägnas åt studiet av vårt universums struktur och lagar. Men idag kan teleskopet i allt högre grad hittas inte i ett vetenskapligt observatorium, utan i en vanlig stadslägenhet, där en vanlig amatörastronom bor, som går på klara stjärnklara nätter för att ansluta sig till rymdens hisnande skönheter.

Även om det finns indirekta bevis för att optiska apparater utformade för att studera stjärnorna redan var kända för vissa forntida civilisationer, anses teleskopets officiella födelsedatum vara 1609. Det var i år som Galileo Galilei, som experimenterade med linser för att skapa glasögon, hittade en kombination som gav flera zoomar. Det första spottingskopet som byggdes av forskaren blev stamfadern till moderna refraktorer och fick sedan namnet på teleskopet.

Galileos teleskop var ett blyrör med två linser: plankonvex, som fungerade som ett objektiv, och plankonkav, som fungerade som okular. Det första teleskopet av Galileo gav en direkt bild och bara en trefaldig ökning, men senare lyckades forskaren skapa en enhet som förde föremål närmare 30 gånger. Med hjälp av sitt teleskop upptäckte Galileo fyra satelliter av Jupiter, Venus faser, oregelbundenheter (berg, dalar, sprickor, kratrar) på månens yta, fläckar på solen. Därefter förbättrades designen av det galileiska teleskopet av Kepler, som skapade ett instrument som erbjöd en inverterad bild, men med ett mycket större synfält och förstoring. Linsteleskopet förbättrades ytterligare: för att förbättra bildkvaliteten använde astronomerna den senaste glastillverkningstekniken och ökade även teleskopens brännvidd, vilket naturligtvis ledde till en ökning av deras fysiska dimensioner (till exempel vid slutet av 1700-talet nådde längden på Jan Hevelius teleskop 46 m).

Det första spegelteleskopet dök också upp på 1600-talet. Detta instrument uppfanns av Sir Isaac Newton, som ansåg kromatism vara ett dödligt problem med brytande teleskop, bestämde sig för att gå i en annan riktning. År 1668, efter mycket experimenterande med legeringar och spegelpoleringstekniker, demonstrerade Newton det första spegelteleskopet, som, endast 15 cm långt och 25 mm i diameter, presterade lika bra som ett långt refraktorteleskop. Även om bilden som skapades av Newtons första teleskop var svag och inte tillräckligt ljus, lyckades forskaren senare förbättra egenskaperna hos sin enhet avsevärt.

I ett försök att förbättra utformningen av teleskopet på ett sådant sätt att man uppnår högsta möjliga bildkvalitet, har forskare skapat flera optiska konstruktioner som använder både linser och speglar. Bland sådana teleskop är de katadioptriska systemen Newton, Maksutov-Cassegrain och Schmidt-Cassegrain mest använda, vilket kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Teleskop design

Ett teleskop är ett optiskt system som "griper" ett litet område från rymden och visuellt för objekt som finns i det närmare. Teleskopet fångar ljusflödets strålar parallellt med sin optiska axel, samlar dem vid en punkt (fokus) och förstorar dem med hjälp av en lins eller, oftare, ett linssystem (okular), som samtidigt omvandlar det divergerande ljuset strålar parallellt igen.

Beroende på vilken typ av element som används för att samla ljusstrålar i fokus är alla moderna konsumentteleskop indelade i lins (refraktorer), spegel (reflektorer) och spegellinser (katadioptriska). Förmågan hos teleskopen i varje grupp är något olika, därför, för att välja det bästa optiska instrumentet för deras behov, bör en nybörjare amatörastronom ha en aning om en enhet.

Linsteleskop (refraktorer)

Efter deras stamfader skapad av Galileo fokuserar denna grupps teleskop ljus med hjälp av en eller flera linser, som ett resultat av vilket de kallas lins eller refraktorer.

Refraktorer har ett antal fördelar jämfört med teleskop i andra system. Ett slutet teleskoprör förhindrar alltså att damm och fukt tränger in i röret, vilket har en negativ effekt på teleskopets användbara egenskaper. Dessutom är refraktorer lätta att underhålla och använda - positionen för deras linser är fixerad på fabriken, vilket eliminerar behovet för användaren att självständigt justera, det vill säga finjustera. Slutligen saknar linsteleskop central avskärmning, vilket minskar mängden inkommande ljus och leder till förvrängning av diffraktionsmönstret. Refractors ger hög kontrast och utmärkt bildupplösning för planetobservationer. Teleskopen i detta system har dock också nackdelar, vars främsta är en effekt som kallas kromatisk aberration. Det uppstår på grund av det faktum att ljusstrålar av olika längd har ojämn konvergens, det vill säga fokuspunkterna för olika komponenter i spektrumet kommer att vara på olika avstånd från den brytande linsen. Visuell kromatisk aberration visas som färgade glorier runt ljusa föremål. För att eliminera denna defekt måste ytterligare linser och optiska element gjorda av speciella typer av glas användas. Men själva konstruktionen av refraktorer involverar minst två linser, vars alla fyra ytor måste ha en väl kalibrerad krökning, vara noggrant polerad och belagd med minst ett antireflexskikt. Med andra ord är en bra refraktor en anordning som är ganska svår att tillverka, och därför som regel mycket dyr.

Spegelteleskop (reflektorer)

Teleskop från en annan stor grupp samlar en ljusstråle med hjälp av en spegel, därför kallas de spegelteleskop, reflektorer. Den mest populära designen av ett reflekterande teleskop är uppkallat efter dess uppfinnare, det Newtonska teleskopet.

Spegeln som ett element i reflektorns optiska system är en konkav parabolisk glasplatta, vars främre yta är täckt med ett reflekterande material. När du använder sfäriska speglar i sådana konstruktioner konvergerar inte ljuset som reflekteras av deras yta vid en punkt, och bildar en något suddig punkt i fokus. Som ett resultat tappar bilden kontrast, det vill säga en effekt som kallas sfärisk aberration uppstår.

Parabolformade speglar hjälper till att förhindra försämring av bildkvaliteten. I den vänstra bilden konvergerar inte ljuset som reflekteras av sfäriska speglar vid en punkt, vilket leder till en försämring av skärpan.På den högra bilden samlar paraboloidspeglar alla strålar till en enda fokuspunkt.

Ljus som kommer in i teleskopet träffar en spegel som reflekterar strålarna uppåt. Ljus reflekteras till brännpunkten av
en platt elliptisk sekundärspegel fäst i mitten av röret i en vinkel på 45 grader. Själva sekundärspegeln kan naturligtvis inte ses genom okularet, men den är ett hinder för ljusflödet och skärmar av ljuset, vilket kan förändra diffraktionsmönstret och leda till en liten kontrastförlust. Bland fördelarna med reflektorer är frånvaron av kromatism, eftersom ljusstrålarna, i kraft av själva designen, reflekteras från glaset och inte passerar genom det. Dessutom, jämfört med refraktorer, är spegelteleskop billigare att tillverka: reflektordesignen innehåller endast två ytor som behöver polering och speciella beläggningar.

Katadioptriska teleskop är optiska system som kombinerar linser och speglar. Newton katadioptriska teleskop, Schmidt-Cassegrain och Maksutov-Cassegrain teleskop presenteras här.

Spegel-lins teleskop av det Newtonska systemet skiljer sig från klassiska representanter för sin klass genom närvaron av en korrigerande lins på vägen för ljusflödet till brännpunkten, vilket, samtidigt som teleskopets kompakta dimensioner bibehålls, gör det möjligt att uppnå högre förstoring. Om du till exempel använder ett 2x korrigeringsobjektiv och en fysisk systemlängd på 500 mm skulle det resultera i en brännvidd på 1000 mm. Sådana reflektorer är mycket lättare och mer kompakta än "normala" newtonska teleskop med samma brännvidd, och dessutom är de lätta att använda.
drift, lätt att installera och mindre utsatt för vind. Positionen för den korrigerande linsen är fixerad under tillverkningsprocessen, men speglarna måste justeras regelbundet, precis som med ett vanligt newtonskt teleskop.

Optiska scheman Schmidt-Cassegrain teleskop inkluderar tunna asfäriska korrigeringsplattor som riktar ljus mot den primära konkava spegeln för att korrigera för sfärisk aberration. Efter det faller ljusstrålarna på den sekundära spegeln, som i sin tur reflekterar dem ner och riktar dem genom hålet

i mitten av den primära spegeln. Direkt bakom primärspegeln finns ett okular eller diagonalspegel. Fokusering görs genom att flytta den primära spegeln eller okularet. Den största fördelen med teleskop av denna design är kombinationen av portabilitet och stor brännvidd. Den största nackdelen med Schmidt-Cassegrain-teleskop är den relativt stora sekundära spegeln, som minskar mängden ljus och kan orsaka viss kontrastförlust.

Maksutov-Cassegrain teleskop har en liknande design. Precis som Schmidt-Cassegrain-system korrigerar dessa modeller sfärisk aberration med hjälp av en korrigeringsanordning, som istället för en Schmidt-platta använder en tjock konvex-konkav lins (menisk). Ljuset passerar genom den konkava sidan av menisken och går in i den primära spegeln, som reflekterar det upp till den sekundära spegeln (vanligtvis ett speglat område på den konvexa sidan av menisken). Vidare, precis som i Schmidt-Cassegrain-designen, passerar ljusstrålarna genom hålet i primärspegeln och kommer in i okularet. Teleskop av Maksutov-Cassegrain-systemet är mindre svåra att tillverka än Schmidt-Cassegrain-modellerna, men användningen av en tjock menisk i det optiska schemat ökar deras vikt.

Moderna teleskop

De flesta moderna teleskop är reflektorer.

För närvarande är världens största reflekterande teleskop de två Keck-teleskopen som finns på Hawaii. Keck-I och Keck-II togs i drift 1993 respektive 1996 och har en effektiv spegeldiameter på 9,8 m. Teleskopen är placerade på samma plattform och kan användas tillsammans som en interferometer, vilket ger en upplösning motsvarande en spegeldiameter på 85 m.

Det största solid-spegelteleskopet i världen är Large Binocular Telescope, beläget på Mount Graham (USA, Arizona). Diametern på båda speglarna är 8,4 meter.

Den 11 oktober 2005 togs Southern African Large Telescope i Sydafrika i drift med en huvudspegel som mätte 11 x 9,8 meter, bestående av 91 identiska hexagoner.

Väldigt stor
Teleskop
kanariska
teleskop
Teleskop
Hobby Eberle
Tvillingarna SUBARU SALT

radioteleskop

Fram till slutet av det stora fosterländska kriget utfördes astronomisk forskning endast i det optiska området med hjälp av optiska teleskop. Redan under andra världskriget började dock radarstationer utvecklas för behoven av att upptäcka fiendens flygplan. Efter kriget upptäckte man att luftvärnsradarstationer också upptäckt några konstiga signaler. Dessa signaler visade sig komma från yttre rymden. Och så började användningen av radioenheter för att utforska universum. Sådana enheter kallas radioteleskop. Med deras hjälp upptäckte de radiostjärnor - kvasarer, så de upptäckte relikstrålning, strålning från solen, galaxens centrum, etc. etc. Radioteleskop har blivit ett kraftfullt verktyg för att förstå universum. Och väldigt många av dem har byggts.

Till en början var dessa små parabolantenner:

Sedan mer om torn med azimutinställningar:

Sedan enorma, med takstolar som vrider sig på skenor:

Sektor, där en del av antennparaboloiden var monterad direkt på marken:

Radioteleskop började användas tillsammans, när den totala effekten av enskilda teleskop lades till, vilket gav kraften och upplösningen hos ett större teleskop:

De började skapa galler från individuella teleskop,
vilket ökade systemets upplösning:

Förutom parabolantenner började gitterantenner tillverkas:

Rymdradioteleskop:

Världens största radioteleskop

Radioteleskopet installerat i Arecibo är för närvarande det största i världen (av de som använder en enda bländare). Teleskopet används för forskning inom området radioastronomi, atmosfärsfysik och radarobservationer av objekt i solsystemet. Arecibo Astronomical Observatory ligger i Puerto Rico, 15 km från Arecibo, på en höjd av 497 m över havet. Forskning bedrivs av Cornell University i samarbete med National Science Foundation.

Designfunktioner: Teleskopets reflektor är placerad i ett naturligt sjunkhål och är täckt med 38778 perforerade aluminiumplåtar (från 1 till 2 m) lagda på ett rutnät av stålkablar. Antennmatningen är rörlig, upphängd i 18 kablar från tre torn. Observatoriet har en sändare med en effekt på 0,5 MW för att bedriva forskning inom programmet radarastronomi. Konstruktionen av radioteleskopet började 1960. Det ursprungliga syftet med teleskopet var att studera jordens jonosfär. Författaren till idén om konstruktion: Cornell University professor William Gordon. Den officiella invigningen av Arecibo-observatoriet ägde rum den 1 november 1963.

Att gå utanför det optiska området med radioastronomi väckte omedelbart frågan om att använda andra områden av elektromagnetisk strålning. I allmänhet kan vi få information om rymden på två sätt - genom elektromagnetisk strålning och korpuskulära flöden (flöden av elementarpartiklar). Det har gjorts försök att fånga gravitationsvågor också, men hittills utan framgång.

Elektromagnetisk strålning är indelad i:

    radiovågor,

    infraröd strålning,

    ljusområde,

    ultraviolett strålning,

    Röntgenstrålning,

    gammastrålning.

Infraröd (termisk) och ultraviolett strålning kan reflekteras av en vanlig spegel, så vanliga reflektorteleskop används, men bilden uppfattas av speciella temperaturkänsliga sensorer och ultravioletta strålningssensorer.

Röntgen- och gammastrålning är en annan sak. Röntgen- och gamma-teleskop är speciella instrument:

Astronomi och astronautik.

Det största problemet med observationsastronomi är jordens atmosfär. Den är inte helt genomskinlig. Den rör sig, bland annat på grund av värme. Moln och nederbörd förekommer ofta. I atmosfären finns mycket damm, insekter etc. Därför har det alltid varit en dröm för astronomer att kunna placera sina instrument så högt som möjligt. Så högt som möjligt i bergen, på flygplan och ballonger. Men en verklig revolution i detta problem inträffade med lanseringen av en konstgjord jordsatellit av Sovjetunionen. Nästan omedelbart skyndade astronomer och astrofysiker att ta tillfället i akt. Först och främst genom att skjuta upp rymdsonder till Månen, Venus, Mars och bortom, och bortom.

Kortfattat om studier av månen av sovjetiska forskare finns på sidan tillägnad månen.

Studiet av solsystemet med hjälp av automatiska sonder är en separat fråga. Här presenterar vi de mest kända astronomiska instrumenten som skjutits upp i omloppsbana runt jorden.

Hubble

Herschel

Chandra

KLOK

Spektr-R

Granatäpple

(källa http://grigam.narod.ru)

Astronomiska instrument och enheter - optiska teleskop med en mängd olika enheter och strålningsmottagare, radioteleskop, laboratoriemätinstrument och andra tekniska medel som används för att utföra och bearbeta astronomiska observationer.

Hela astronomins historia är kopplad till skapandet av nya verktyg som gör det möjligt att öka noggrannheten i observationer, förmågan att bedriva forskning på himlakroppar inom området för elektromagnetisk strålning (se), otillgängliga för det blotta mänskliga ögat.

Goniometriska instrument var de första som dök upp i antiken. Den äldsta av dem är gnomon, en vertikal stång som kastar solens skugga på ett horisontellt plan. Genom att känna till längden på gnomonen och skuggan kan man bestämma solens höjd över horisonten.

Kvadranter tillhör också de gamla goniometriska instrumenten. I sin enklaste form är en kvadrant en platt bräda formad som en fjärdedel av en cirkel delad i grader. En rörlig linjal med två dioptrier roterar runt dess centrum.

Utbredd i den antika astronomi var armillarsfärer - modeller av himmelssfären med dess viktigaste punkter och cirklar: polerna och världens axel, meridianen, horisonten, himmelsekvatorn och ekliptikan. I slutet av XVI-talet. De bästa astronomiska instrumenten när det gäller noggrannhet och elegans gjordes av den danske astronomen T. Brahe. Hans armillära sfärer var anpassade för att mäta både de horisontella och ekvatoriala koordinaterna för armaturerna.

En radikal förändring av metoderna för astronomiska observationer inträffade 1609, när den italienska forskaren G. Galileo använde ett teleskop för att se himlen och gjorde de första teleskopiska observationerna. I förbättringen av designen av brytande teleskop med linsobjektiv tillhör stor förtjänst I. Kepler.

De första teleskopen var fortfarande extremt ofullkomliga, de gav en suddig bild, färgad med en iriserande gloria.

Man försökte bli av med bristerna genom att öka längden på teleskopen. Det mest effektiva och bekväma var dock akromatiska brytande teleskop, som började tillverkas 1758 av D. Dollond i England.

Hur gör man en astrolabium?

Du kan göra en astrolabium för att mäta horisontella vinklar och bestämma stjärnornas azimut med en kompass och en gradskiva. De återstående nödvändiga delarna, för att inte förvränga kompassavläsningarna, måste vara gjorda av improviserade icke-magnetiska material.

Klipp ut en skiva av plywood, PCB eller plexiglas. Diametern på skivan ska vara sådan att en cirkulär skala (lem) av gradskivor placeras på den och ett fritt fält 2-3 cm brett kvarstår bakom den. Om du till exempel har den minsta av de producerade gradskivorna med en båge med en diameter på 7,5 cm, då behöver du en skiva med en diameter på 14-15 cm.

En annan viktig detalj i det framtida astrolabiet är målplattan. Du kan göra den av en remsa av mässing eller duralumin 2-3 cm bred och 5-6 cm längre än skivans diameter. På den horisontella delen av stången, symmetriskt till mitten, gör två bredare slitsar så att du kan se avläsningarna av lemmen genom dem. Fäst målplattan, klar för installation, med dess mitt med hjälp av en bult, brickor och muttrar till mitten av skivan så att den kan rotera i ett horisontellt plan. Fäst kompassen på målstången i mitten. För detta, såväl som för att ställa in ratten, använd kommersiellt tillgängliga universallim av hög kvalitet. Du kan göra en lem av två gradskivor (skola gradskivor är gjorda av lätt icke-magnetiskt material).

År 1668 byggde I. Newton ett reflekterande teleskop, som var fritt från många optiska brister inneboende i refraktorer. Senare var M. V. Lomonosov och V. Gerschel engagerade i förbättringen av detta system av teleskop. Den senare nådde särskilt stor framgång i konstruktionen av reflektorer. Gradvis ökade diametrarna på de tillverkade speglarna, V. Herschel polerade 1789 den största spegeln för sitt teleskop (122 cm i diameter). På den tiden var det världens största reflektor.

På XX-talet. spegel-lins teleskop blev utbredda, vars design utvecklades av den tyske optikern B. Schmidt (1931) och den sovjetiska optikern D. D. Maksutov (1941).

1974 slutfördes konstruktionen av världens största sovjetiska spegelteleskop med en spegeldiameter på 6 m. Detta teleskop installerades i Kaukasus - i Special Astrophysical Observatory. Möjligheterna med det nya verktyget är enorma. Redan erfarenheten av de första observationerna visade att objekt av den 25:e magnituden är tillgängliga för detta teleskop, det vill säga miljontals gånger svagare än de som observerades av Galileo i hans teleskop.

Moderna astronomiska instrument används för att mäta stjärnornas exakta positioner på himmelssfären (systematiska observationer av detta slag gör det möjligt att studera himmelkropparnas rörelser); att bestämma rörelsehastigheten för himlakroppar längs siktlinjen (radialhastigheter); att beräkna de geometriska och fysiska egenskaperna hos himlakroppar; att studera de fysiska processer som sker i olika himlakroppar; för att bestämma deras kemiska sammansättning och för många andra studier av himlaobjekt där astronomi ägnar sig åt.

Astrometriska instrument inkluderar ett universellt instrument och en teodolit nära det i design; meridiancirkeln som används för att sammanställa exakta kataloger över stjärnpositioner; ett transitinstrument som används för att exakt bestämma ögonblicken för stjärnors passage genom observationsplatsens meridian, vilket är nödvändigt för tidens tjänst.

Astrografer används för fotografiska observationer.

Astrofysisk forskning kräver teleskop med speciella anordningar utformade för spektrala (objektiva prisma, astrospektrograf), fotometriska (astrofotometer), polarimetriska och andra observationer.

Det är möjligt att öka teleskopets penetrerande kraft genom att använda tv-teknik i observationer (se), samt fotomultiplikatorer.

Instrument har skapats som gör det möjligt att observera himlakroppar i olika områden av elektromagnetisk strålning, inklusive det osynliga området. Dessa är radioteleskop och radiointerferometrar, såväl som instrument som används inom röntgenastronomi, gammastrålastronomi och infraröd astronomi.

För observation av vissa astronomiska föremål har speciella konstruktioner av instrument utvecklats. Dessa är solteleskopet, koronografen (för att observera solkoronan), kometdetektorn, meteorpatrullen, satellitkameran (för fotografiska observationer av satelliter) och många andra.

Under astronomiska observationer erhålls serier av siffror, astrofotografier, spektrogram och andra material, som måste utsättas för laboratoriebearbetning för slutresultat. Denna bearbetning utförs med hjälp av laboratoriemätinstrument.

Astronomisk rake

Detta enkla hemgjorda verktyg för att mäta vinklar på himlen har fått sitt namn från dess likhet med en trädgårdskratta.

Ta två brädor 60 och 30 cm långa, 4 cm breda och 1-1,5 cm tjocka. Behandla deras yta försiktigt, till exempel med ett fint slipande sandpapper, och fäst sedan ihop båda brädorna i form av bokstaven T.

Fäst ett sikte - en liten metall- eller plastplatta med hål - på den fria änden av den längre plankan. Ta sikthålet som mitten av cirkeln, rita en båge med en radie på 57,3 cm på planet för den mindre plankan med hjälp av en lina av lämplig storlek. Fäst ena änden på siktet och knyt en penna i den andra änden. Förstärk en rad med tänder (stift) längs den ritade bågen på ett avstånd av 1 cm från varandra. Som stift, använd stift eller tunna dubbar genomborrade från plankans undersida (för säkerhets skull bör dubbarna trubbas med en fil). Två stift 1 cm från varandra, sett genom sikthålet från ett avstånd av 57,3 cm, är synliga på ett vinkelavstånd av 1°. Totalt behöver 21 eller 26 stift förstärkas, vilket kommer att motsvara den största tillgängliga vinkeln för mätningar på 20° eller 25°. För att underlätta användningen av verktyget, gör de första, sjätte, etc. tänderna högre än resten. Högre tänder markerar 5°-intervaller.

Storleken på sikthålet bör vara sådan att alla stift kan ses genom det samtidigt.

För att få din astronomiska kratta att se snyggare ut, måla den med oljefärg. Gör stiften vita – så syns de bättre på kvällen. Färga den mindre plankan med ljusa och mörka ränder 5 cm breda vardera. Deras gränser ska vara höga stift. Detta kommer också att göra det lättare att arbeta med instrumentet på natten.

Innan du använder en astronomisk raka för att observera himmelska objekt, testa den för att bestämma vinkelstorlekarna och avstånden mellan markbundna objekt på dagtid.

Du kommer att göra mer exakta vinkelmätningar om du ställer in skalintervallet till 0,5°. För att göra detta, placera antingen tänderna på ett avstånd av 0,5 cm från varandra, eller dubbla längden på den större plankan. Det är sant att det är mindre bekvämt att använda en astronomisk rake med ett handtag av så stor längd.

Koordinatmätmaskiner används för att mäta positionerna för bilder av stjärnor på astrofotografier och bilder av konstgjorda satelliter i förhållande till stjärnor på satellitgram. Mikrofotometrar används för att mäta svärtning i fotografier av himlakroppar och spektrogram.

Ett viktigt instrument som behövs för observationer är den astronomiska klockan.

Vid bearbetning av resultaten av astronomiska observationer används elektroniska datorer.

Radioastronomi, som uppstod i början av 1930-talet, berikade avsevärt vår förståelse av universum. vårt århundrade. År 1943 underbyggde de sovjetiska forskarna L. I. Mandelstam och N. D. Papaleksi teoretiskt möjligheten av månens radar. Radiovågor som sänts av människan nådde månen och, reflekterade från den, återvände till jorden. 50-tal 1900-talet - en period av ovanligt snabb utveckling av radioastronomi. Varje år kom radiovågor från rymden ny fantastisk information om himlakropparnas natur.

Idag använder radioastronomi de känsligaste mottagarna och de största antennerna. Radioteleskop har trängt in i sådana djup av rymden som hittills förblir otillgängliga för konventionella optiska teleskop. Radiokosmos öppnade sig inför människan - en bild av universum i radiovågor.

Astronomiska instrument för observationer installeras vid astronomiska observatorier. För konstruktion av observatorier väljs platser med ett bra astronomiskt klimat, där antalet nätter med klar himmel är tillräckligt stort, där atmosfäriska förhållanden är gynnsamma för att få bra bilder av himlakroppar i teleskop.

Jordens atmosfär skapar betydande störningar i astronomiska observationer. Den konstanta rörelsen av luftmassor suddar ut och förstör bilden av himlakroppar, så under markförhållanden är det nödvändigt att använda teleskop med begränsad förstoring (som regel inte mer än flera hundra gånger). På grund av absorptionen av ultravioletta och de flesta infraröda våglängder av jordens atmosfär går en enorm mängd information om de föremål som är källor till dessa strålningar förlorad.

I bergen är luften renare, lugnare, och därför är förutsättningarna för att studera universum mer gynnsamma där. Av denna anledning, sedan slutet av XIX-talet. alla större astronomiska observatorier byggdes på bergstoppar eller höga platåer. År 1870 använde den franske forskaren P. Jansen en ballong för att observera solen. Sådana observationer utförs i vår tid. 1946 installerade en grupp amerikanska forskare en spektrograf på en raket och skickade den in i den övre atmosfären till en höjd av cirka 200 km. Nästa steg i transatmosfäriska observationer var skapandet av orbitala astronomiska observatorier (OAO) på konstgjorda jordsatelliter. Sådana observatorier är i synnerhet de sovjetiska Salyut-omloppsstationerna.

Orbital astronomiska observatorier av olika typer och syften har kommit in i praktiken av modern rymdforskning.

Om du hittar ett fel, markera en text och klicka Ctrl+Enter.

Hela astronomins historia är kopplad till skapandet av ständigt nya instrument som gör det möjligt att öka noggrannheten i observationer, förmågan att genomföra studier av himlakroppar i intervall som är otillgängliga för det blotta mänskliga ögat.

I astronomins historia kan 4 huvudstadier noteras, kännetecknade av olika observationsmedel. På det första stadiet, som går tillbaka till antiken, lärde sig människor med hjälp av speciella anordningar att bestämma tiden och mäta vinklarna mellan armaturerna i himmelssfären. En ökning av avläsningarnas noggrannhet uppnåddes främst genom att öka storleken på instrumenten; det andra stadiet går tillbaka till början av 1600-talet. och är förknippad med uppfinningen av teleskopet och ökningen med dess hjälp av ögats förmåga i astronomiska observationer. Med införandet av spektralanalys och fotografi i praktiken av astronomiska observationer i mitten av 1800-talet. den tredje etappen har börjat. Astrografer och spektrografer gjorde det möjligt att få information om kemisk och fysiska egenskaper hos himlakroppar och deras natur. Utvecklingen av radioteknik, elektronik och astronautik i mitten av 1900-talet. ledde till uppkomsten av radioastronomi och extraatmosfärisk astronomi, vilket markerade det 4:e etappen.

Det första astronomiska instrumentet kan betraktas som en vertikal pol fixerad på en horisontell plattform - en gnomon, som gjorde det möjligt att bestämma solens höjd i många århundraden. Genom att känna till längden på gnomonen och skuggan är det möjligt att bestämma inte bara solens höjd över horisonten, utan också meridianens riktning, för att ställa in dagarna för början av vår- och höstdagjämningarna och vintern och sommarsolstånd.

Utvecklingen av astronomiska instruments konstruktioner i Kina sedan urminnes tider har tydligen fortskridit oberoende av liknande arbete på Bl. och ons. Öst och väst. Så på 700-talet. FÖRE KRISTUS. i Kina, i kungariket Lu, användes gnomonen redan. I det antika Grekland, några decennier senare, används gnomonen av Anaximander (610-540 f.Kr.). Den forntida kinesiska gnomonen var en vertikalt monterad stolpe ca 1,5-2 m hög med en långsträckt rektangulär plattform vid basen, på vilken de indelningar som var nödvändiga för mätningar applicerades. Längden på middagsskuggan på denna plats bestämde ögonblicken för solstånden, dagjämningar

forntida kinesisk gnomon

Tillförlitlig information om antika grekiska astronomiska instrument blev egendom för efterföljande generationer tack vare "Almagest" där K. Ptolemaios, tillsammans med metodiken och resultaten av astronomiska observationer, ger en beskrivning av astronomiska instrument - gnomonen, armillarsfären, astrolabiet, kvadranten, parallaxlinjalen - som används både av hans föregångare (särskilt Hipparchus) och de som skapats av honom. Många av dessa verktyg vidareutvecklades och användes under många århundraden.

Kvadranter tillhör också de gamla goniometriska instrumenten. I sin enklaste form är en kvadrant en platt bräda formad som en fjärdedel av en cirkel delad i grader. En rörlig linjal med två dioptrier roterar runt mitten av denna cirkel.

Utbredd i den antika astronomi var armillarsfärer - modeller av himmelssfären med dess viktigaste punkter och cirklar: polerna och världens axel, meridianen, horisonten, himmelsekvatorn och ekliptikan. I slutet av XVI-talet. De bästa astronomiska instrumenten när det gäller noggrannhet och elegans gjordes av den danske astronomen T. Brahe. Hans armillära sfärer var anpassade för att mäta både de horisontella och ekvatoriala koordinaterna för armaturerna. Den tidigaste kända mest kompletta armillarsfären är den som skapades i Alexandria år 140 e.Kr. meteoroskop med nio ringar. Enklare typer av armillära sfärer fanns dock i västerlandet tidigare. Ptolemaios talar om tre sådana instrument. Det är fastställt att i 146-127. FÖRE KRISTUS. armillärsfären med fyra ringar användes av Hipparchus.

Ett instrument som representerar nästa steg i utvecklingen av astronomiska instrument jämfört med armillarsfären är Torquetum, uppfunnit av araberna. I denna anordning är ringarna inte kapslade i varandra, utan är monterade på separata ställ, vilket är bekvämare och perfekt än i armillärsfären, där alla ringar är koncentriska.

Det berömda "förenklade instrumentet" är Gou Shoujings Torquetum, tillverkat 1270 och för närvarande beläget i Purple Mountain Observatory i Nanjing (Kina).

J. Needham påpekade att det "förenklade instrumentet" - jianyi Guo Shoujing är förebudet för alla ekvatorialinstallationer av moderna teleskop. Enligt hans åsikt kom kunskapen om strukturen av denna anordning tre århundraden senare till den danske astronomen Tycho Brahe och ledde honom till ekvatorialastronomi och konstruktion av lämpliga instrument. När det gäller överföringen av idén om det ekvatoriala vridmomentet från Kina, tror J. Needham att det skedde genom araberna till den berömda flamländska matematikern, läkaren och astronomen Gemma Frisius 1534, och från honom till Tycho Brahe. Och genom den sistnämnde och hans efterträdare, Johannes Kepler, har modern europeisk astronomi kommit att bli ekvatorial på kinesiskt manér. Samtidigt bör det noteras att sedan Guo Shoujings tid har inga ytterligare betydande framsteg gjorts i anordningarna i våra moderna ekvatorialinstallationer.

Under tidig medeltid accepterades prestationerna av antika grekiska astronomer av forskare från Nära och Mellanöstern och Centralasien, som förbättrade sina instrument och utvecklade ett antal originaldesigner. Det finns verk om användningen av astrolaber och deras design, på solur och gnomoner, skrivna av al-Khwarizmi, al-Fergani, al-Khojendi, al-Biruni, och andra. c) och Samarkand-observatoriet (Ulugbek, 15 c) , på vilken en gigantisk sextant med en radie på cirka 40 m.

Genom Spanien och södra Italien blev dessa astronomers prestationer kända i norra Italien, Tyskland, England och Frankrike. På 15-16-talen. Europeiska astronomer använde tillsammans med instrument av egen design också de som beskrevs av österns forskare. Instrumenten av G. Purbach, Regiomontanus (I. Müller) och särskilt Tycho Brahe och J. Hevelius, som skapade många originalinstrument med hög precision, fick stor popularitet.

Himmelska kroppar har intresserat människor sedan urminnes tider. Redan före de revolutionära upptäckterna av Galileo och Copernicus gjorde astronomer upprepade försök att ta reda på mönster och rörelselagar för planeter och stjärnor och använde specialverktyg för detta.

Forntida astronomers verktyg var så komplexa att det tog moderna forskare år att ta reda på hur de skulle användas.

1. Kalender från Warren Field

Även om konstiga fördjupningar i Warren Field upptäcktes från luften så tidigt som 1976, var det inte förrän 2004 som man fastställde att detta var en gammal månkalender. Enligt forskare är den hittade kalendern cirka 10 000 år gammal.

Det ser ut som 12 urtag arrangerade i en båge på 54 meter. Varje hål synkroniseras med månmånaden i kalendern och justeras för månfasen.

Det är också förvånande att kalendern på Warren Field, som byggdes 6000 år före Stonehenge, är orienterad mot soluppgången vid vintersolståndet.

2. Sextant Al-Khujandi i målning

Det finns väldigt lite information om Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr al-Khujandi, förutom att han var en matematiker och astronom som bodde på territoriet i det moderna Afghanistan, Turkmenistan och Uzbekistan. Han är också känd för att ha skapat ett av de största astronomiska instrumenten under 900- och 1000-talen.

Hans sextant gjordes i form av en fresk placerad på en 60-graders båge mellan byggnadens två innerväggar. Denna enorma båge på 43 meter var uppdelad i grader. Dessutom var varje grad uppdelad i 360 delar med smyckesnoggrannhet, vilket gjorde fresken till en fantastiskt exakt solkalender.

Ovanför Al-Khujandis båge fanns ett kupolformigt tak med ett hål i mitten, genom vilket solens strålar föll på den antika sextanten.

3. Volvelles och Zodiac Man

I Europa vid 1300-talets början använde forskare och läkare en ganska märklig variation av astronomiska instrument - volvella. De såg ut som flera runda ark pergament med ett hål i mitten, staplade ovanpå varandra.

Detta gjorde det möjligt att flytta cirklarna för att beräkna alla nödvändiga data - från månens faser till solens position i zodiaken. Den arkaiska prylen var, förutom sin huvudfunktion, också en statussymbol – bara de rikaste kunde skaffa sig en volvella.

Medeltida läkare trodde också att varje del av människokroppen styrdes av sin egen konstellation. Till exempel var Väduren ansvarig för huvudet och Skorpionen ansvarade för könsorganen. Därför, för diagnos, använde läkare volwells för att beräkna månens och solens nuvarande position.

Tyvärr var volvelerna ganska ömtåliga, så väldigt få av dessa gamla astronomiska instrument har överlevt.

4 Forntida solur

Idag tjänar soluret endast till att dekorera trädgårdsgräsmattor. Men de var en gång nödvändiga för att hålla reda på tiden och solens rörelse över himlen. Ett av de äldsta soluren hittades i Konungarnas dal i Egypten.

De går tillbaka till 1550 - 1070 f.Kr. och föreställer en rund bit kalksten med en halvcirkel ritad på den (uppdelad i 12 sektorer) och ett hål i mitten i vilket en stång sattes in som kastade en skugga.

Kort efter upptäckten av det egyptiska soluret hittades liknande i Ukraina. De begravdes med en man som dog för 3200 - 3300 år sedan. Tack vare ukrainska klockor fick forskare veta att Zrubn-civilisationen hade kunskap om geometri och kunde beräkna latitud och longitud.

5. Sky disk från Nebra

Uppkallad efter den tyska staden där den upptäcktes 1999, är "himmelskivan från Nebra" den äldsta avbildningen av kosmos som någonsin hittats av människan. Skivan begravdes bredvid en mejsel, två yxor, två svärd och två brevfästen för cirka 3 600 år sedan.

Bronsskivan, täckt med ett lager av patina, hade guldinsatser som föreställde solen, månen och stjärnor från stjärnbilderna Orion, Andromeda och Cassiopeia. Ingen vet vem som gjorde skivan, men arrangemanget av stjärnorna antyder att skaparna var belägna på samma latitud som Nebra.

6. Chanquillo Astronomical Complex

Det antika Chanquillo Astronomical Observatory i Peru är så komplext att dess verkliga syfte upptäcktes först 2007 med hjälp av ett datorprogram utformat för att rikta in solpaneler.

Komplexets 13 torn är byggda i en rak linje 300 meter lång längs kullen. Ursprungligen trodde forskare att Chanquillo var en befästning, men för ett fort var det en otroligt dålig plats, eftersom det varken hade defensiva fördelar, inte heller rinnande vatten eller matkällor.

Men sedan insåg arkeologer att ett av tornen ser på soluppgångspunkten vid sommarsolståndet och det andra vid soluppgångspunkten vid vintersolståndet. Tornen byggdes för cirka 2 300 år sedan och är det äldsta solobservatoriet i Amerika. Enligt denna uråldriga kalender är det fortfarande möjligt att bestämma dagen på året med högst två dagars fel.

Tyvärr är den enorma solkalendern från Chanquillo det enda spåret av civilisationen av byggarna av detta komplex, som föregick inkan med mer än 1000 år.

7. Hyginus Star Atlas

Hyginus stjärnatlas, även känd som Poetica Astronomica, var ett av de första verken som avbildade konstellationerna. Även om författarskapet till atlasen är omtvistat, tillskrivs den ibland Gaius Julius Hyginus (romersk författare, 64 f.Kr. - 17 e.Kr.). Andra hävdar att verket har likheter med Ptolemaios.

I alla fall, när Poetica Astronomica återutgavs 1482, var det det första tryckta verket som visade såväl stjärnbilderna som myterna förknippade med dem.

Medan andra atlaser gav mer specifik matematisk information som kunde användas för navigering, var Poetica Astronomica en mer nyckfull, litterär tolkning av stjärnorna och deras historia.

8. Himmelskt klot

Den himmelska jordklotet dök upp även när astronomer trodde att stjärnorna rör sig runt jorden på himlen. Himmelglober som skapades för att representera denna himmelssfär började skapas av de gamla grekerna, och den första jordklotet i en form som liknar moderna klot skapades av den tyske vetenskapsmannen Johannes Schöner.

För tillfället har bara två av Schöners himlaklot överlevt, vilka är riktiga konstverk som skildrar stjärnbilder på natthimlen. Det äldsta bevarade exemplet på ett himlaklot är från omkring 370 f.Kr.

9. Armillarsfär.

Armillarsfären - ett astronomiskt instrument där flera ringar omger en central punkt - var en avlägsen släkting till himlaklotet.

Det fanns två olika typer av sfärer - observation och demonstration. Den första av forskarna som använde sådana sfärer var Ptolemaios.

Med detta verktyg var det möjligt att bestämma de ekvatoriala eller ekliptiska koordinaterna för himlakroppar. Tillsammans med astrolabiet har armillärsfären använts av sjömän för navigering i många århundraden.

10. El Caracol, Chichen Itza

El Caracol-observatoriet vid Chichen Itza byggdes mellan 415 och 455 e.Kr. Observatoriet var mycket ovanligt - medan de flesta astronomiska instrument var inställda för att observera stjärnors eller solens rörelse, byggdes El Caracol (översatt som "snigel") för att observera Venus rörelse.

För Maya var Venus helig - bokstavligen allt i deras religion var baserat på kulten av denna planet. El Caracol var, förutom att vara ett observatorium, också guden Quetzalcoatls tempel.

Nytt på plats

>

Mest populär